Способ получения крахмала из сорго

 

Изобретение относится к технологии получения крахмала из сорго. Цель изобретения - увеличение выхода крахмала и улучшение его качества. Способ предусматривает отделение зерна от зерновой оболочки путем перемешивания зерна с водой в соотношении 1:(2-2,5) в течение 10-15 мин с последующим удалением выделенной оболочки, замачивание зерна в две ступени, на первой из которых используют замочную воду с содержанием SOj 0,35-0,40% и процесс ведут в течение ч при , а вторую ступень проводят в течение 40-45 ч при и содержании S02 в замочной воде 0,03-0,05, дробление в две ступени, на первой из которых ,50-60% зерна дробят на 2-3 ч с последующим смешиванием дробленой массы с водой до достижения плотности суспензии 1,03-1,04 г/смэ и выделением из нее остатка оболочек, и затем на второй ступени дробление осуществляют до заданной величины частиц.После дробления осуществляют выделение зародыша, отцеживание кашки,измельчение ее, повторное отцеживание кашки, промывание мезги, выделение глютена из отцеженного крахмального молока, промывку крахмала, его обезвоживание и сушку. 3 табл. в 1В 1 00 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

CON

РЕСПжЛИК (1gy (И) (51)5 С 08 В 0 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4885787/13 (22) 28.11.90 (46) 07.06.92. Бюл. Н 21 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности (72) А.P. Сапронов, М.С. Жигалов, В;С. Штерман, Ю.И. Сидоренко, Г.А. Вовк, В.Н. Чаплыгин, Ю.Д. Бережной,. В,Д.Лазарев, И.Р. Ханухов, С.А. Медведев, А.В. Плахотнюк и Г.А. Ермолаева (53) 664.2.032(088.8) (56) Филиппова Н.И. Технологическая, оценка перспективных сортов зернового сорго как сырья для производства крахмала./АвтореФ.дисс.-М., 1974, с. 91-114.

Трегубов Н.Н. и др. Технология крахмала."и крахмалопродуктов.-М.: jlerкая и пищевая промышленность, 1981, с. 256-257.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАХМАЛА ИЗ .СОРГО (57) Изобретение относится к технологии получения крахмала из сорго. Цель изобретения - увеличение выхода крах, Изобретение относится к технологии получения крахмала из сорго.

Известен способ получения крахмала из сорго, предусматривающий замачива .ние зерна в..течение 48-50 ч в замочной .воде с содержанием SG< 0,02-0,253 при температуре замочной воды 48-500С, дробление, отделение зародыша,отцеживание кашки, отделение мезги, выделение глютена, промывание крахмала.

2 мала и улучшение его качества. Способ

I предусматривает отделение зерна от зерновой оболочки путем перемешивания зерна с водой в соотношении 1;(2-2,5) в течение 10-15 мин с последующим удалением выделенной оболочки, замачива" ние зерна в две ступени, на первой из которых используют замочную воду с содержанием SO 0,35-0,40 и процесс ведут .в течение 3-5 ч при 53-58 С, а вторую ступень проводят в течение

40-45 ч при 45-48 С и содержании SO в замочной воде 0,03-0,053, дробление в две ступени, на первой.из которых ,50-60 зерна дробят на 2-3 ч с последующим смешиванием дробленой массы с I водой до достижения плотности суспензии 1,03-1,04 г/см и выделением из нее остатка оболочек, и затем на второй ступени дробление осуществляют до заданной величины частиц .После дробления осуществляют выделение зародыша, отцеживание кашки,измельчение ее, повторное отцеживание кашки, промывание мезги, выделение глютена из отцеженного крахмального молока, промывку крахмала, его обезвоживание и сушку.

3 табл.

Недостатком этого способа является вредное влияние шелухи на помол, низкий выход крахмала, высокое содержание крахмала в глютене и в промытой мезге, частичная раздробленность выделенного зародыша.

Наиболее близким техническим реше" нием к предлагаемому является способ получения соргового крахмала, принципиально не отличающийся от способа до достижения плотности суспензии

1,03-1,04 г/cM и выделением из нее остатка оболочек и затем проводят вторую ступень дробления до заданной величины частиц.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед замачиванием: отделяют зерновую оболочку от зерна путем перемешивания его с водой в соотношении

:(2-2,5) в течение 10-15 .мин. Зерно замачивают в две ступени с промежуточным отделением замочной воды: на первой ступени замачивают в течение

3-5 ч в замочной воде с температурой

53-58 С и содержанием SO@ 0,35-0„40::; на второй ступени замачивают 40-45 ч в замочной воде с температурой 45

48 С и содержанием SO 0,03-0,053.

Замоченное зерно дробят в две ступени, на первой из которых дробят

50-60 зерна на 2-3 ч. с последующим выделением оставшейся оболочки зерна при плотности суспензии 1,03-1,04 г/см .

Дробленое эрено подают на измельчение, 4-5-кратное ситование с совместным отделением крупной и мелкой мезги, а крахмальное молоко подвергают рафиI нировке, очистке от белка, промыванию и сушке.

Перемешивание зерна сорго с водой в соотношении 1:(2-2,5) в течение

10-15 мин перед замачиванием необходимо для удаления оболочки, наличие которой является причиной снижения выхода крахмала и ухудшения его качества, так как наружная оболочка зерна сорго содержит дубильные и красящие вещества.

При соотношении зерна с водой более, чем 1:2,5 (например, 1:2,8),. и времени перемешивания более 15 мин наблюдается вымывание оболочки только из зерен, которые легко подвергаются шелушению.

При соотношении зерна сорго с водой менее, чем 1:2 (например, 1:1,8), и времени перемешивания менее 10 мин происходит также некачественное отделение оболочки с одновременным истиранием части открытых зерен, что приводит к значительным потерям сухих веществ с водой.

Замачивание зерна сорго в две сТупени, причем на первой ступени в бо1пее жестком режиме (содержание SOg

0,35-0,40 ., температура 53-58 С, про должительность 3-5 ч), с отделением зерна от замочной воды необходимо для

3 1738811 переработки кукурузного зерна, предусматривающий отделение зерна от зерновой оболочки, его замачивание, дробление, выделение зародыша, отцеживание кашки, измельчение ее,повторное отцеживание кашки, промывание меэги, выделение глютена из отцеженного крахмального молока, промывание крахмала, его обезвоживание и сушку.

Недостатком известного способа является. низкая концентрация БО (в процессе замачивания при переработке кукурузы концентрация SOZ в замочной во=, де находится в пределах 0,18-0,253),в результате чего недостаточно дезагрегируют молекулы белков зерна сорго и не подавляется жизнедеятельность большой части микрофлоры. Низкая температура (45-52 С) способствует жизне- 2О деятельности нежелательной микрофлоры, а следовательно, возрастают потери сухих веществ.

Известный способ обеспечивает плохое отделение зерновой оболочки, что приводит к дополнительным потерям крахмала с мезгой и зкстрагированию красящих веществ, которые повышают цветность крахмала, а также недостаточное отделение зародыша, что приводит к повышенному содержанию жира в крахмале.

Целью изобретения является повышение выхода крахмала и улучшение.его качества, Способ получения крахмала из сорго 35 включает отделение зерна от зерновой оболочки, его эамачивание, .дробление, выделение зародыша, отцеживание кашки, измельчение ее, повторное отцеживание кашки, промывание мезги, выделе- ® ние глютена из отцеженного крахмального молока, промывание крахмала, его обезвоживание и сушку, при этом отделение зерна от зерновой оболочки осуществляют путем перемешивания:.зерна с 45 водой в соотношении 1;(2-2,5) в течение 10-15 мин с последующим удалением выделенной оболочки, при этом замачивание зерна проводят в две ступени, на

1 ервой из которых используют замочную 50 воду с содержанием SOg 0,35-0,40 и процесс ведут в течение 3,0-5,0 ч при

53-58 С,.а вторую ступень проводят в течение 40-45 ч при 45-48ОС и содержании SO в замочной воде 0,03-0,054, 55 причем дробление проводят также в две ступени, на первой из которых 50-604 зерна дробят на 2-3 ч с последующим смешиванием дроблениой массы с водой

5 17388 более быстрого извлечения и удаления растворимых экстрактивных веществ при отсутствии уноса крахмала. При этом происходит более полное растворение и вывод из эндосперма зерна белковых веществ с относительно высокой молекулярной массой.

При содержании SO< в замочной воде более 0,404, температуре более

58 С и продолжительности более 5 ч на первой ступени замачивания возрастает денатурация белков, тормозящая разрушение протеиновых (цементирующих) прослоек, и ослабляются ферментативные процессы, сокращается накопление молочной кислоты, играющей значительную роль в процессе замачивания. Существенно возрастает доля крахмала, подвергшегося модификации в условиях высокой температуры и кислотности среды. Улучшения извлечения крахмала из зерен. не наблюдается.

Уменьшение содержания SO в за мочной воде на первой ступени ниже

0,353, температуры ниже 53 С и продолжительности менее 3 ч повышает жизнедеятельность вредной микрофлоры, происходит медленное набухание и медленное извлечение растворимых веществ, плохо выводятся из эндосперма зерна белковые вещества с относительно высокой молекулярной массой.

Проведение второй ступени замачивания с содержанием SO< в замочной воде 0,03-0,053, продолжительностью

40-45 ч при 45-48 С необходимо для получения равномерно и с ослабленными связями между оболочкой,эндоспермом, зародышем хорошо размоченного зерна (легко раздавливающегося между пальца- 40 ми).

При. содержании $0 в замочной воде на второй ступени замачивания более

0,054, температуре более 48 С и про; должительности более 45 ч влажность зерна не увеличивается, а даже несколько уменьшается в результате частичной денатурации белков с потерей влаги. Снижается активность ферментов самого зерна (протеаз), которая ведет 50 к разрыхлению связей между эндоспермом и зародышем с одной стороны и оболочкой с другой.

При содержании SO< в замочной воде менее 0,034, температуре ниже 45 С и продолжительности второй ступени замачивания менее 40 ч количестве ионов HSO и S03 недостаточно для расщепления необходимого количества

11 6 белка и ослабления связи в крахмалопротеиновой матрице.

Дробление зерна сорго в- две ступени, на первой из которых 50-603 зер" . на дробят на 2-3 ч. с последующим смешиванием дробленной массы с водой до достижения плотности суспензии

1, 03-1, 04 г/см и выделением из нее остатка оболочек, необходимо для более полного удаления оболочки (пелевы) и для предотвращения раздробления за.родыша °

При достижении раскалывания на первой ступени дробления более 603 зерна на более чем три части и последующим выделением оболочки при плотности суспензии более 1,04 г/см происходит раздробление и удаление части зародыша.

При достижении раскалывания менее

503 зерна на две части на первой ступени с выделением оболочки зерна при плотности суспензии менее 1,03 г/смР и ра кти чески не удаляется оболочка зерна .

При принятом количестве раздробленных зерен обеспечивается ударное воздействие дробилки практически на каждое зерно, Замачивание, проведенное по описанному режиму, обеспечивает разрушение связей оболочки и зерна.

При этом, благодаря различной степени . набухания оболочки и зерна, они сме" щаются один относительно другого. При ударе зерно выскакивает из оболочки.

Таким образом, достижение дробления

50-60/ зерна обеспечивает полное отделение зерен от оболочки.

Раскалывание на второй ступени дробления до заданной величины частиц с последующим выделением зародыша необходимо для обеспечения более полного выделения чистого зародыша, при" годного для получения ценного соргового масла, содержащего эруковую, олеиновую, рициноловую и льняную кислоты, При описанном дроблении уменьшается количество очень тонкой мезги, полное выделение крахмала из которой сложнее, чем при переработке кукурузы, а также исключается измельчение зародыша.

Пример 1 {по известному способу). Пробу зерна сорго массой 1000 гподвергают ситованию иа сотрясательном сите для. отделения оболочки от зерна, затем замачивают в течение .48 ч: при 48 С и содержании БО в замочной воде 0,203. Замоченное зерно промывают, дробят в одну ступень с раскалыванием на 6-10 ч.. Из полученной кашки

173881 выделяют зародыш флотацией при плотности суспензии 1,06 г/см . Далее кашку подвергают тщательному измельче-. нию с последующим отделением и промы"

5 ванием мезги s четыре приема. Крахмальную суспензию подвергают рафинированию на капроновом сите и направляют а выделение протеи> а (белка) на разывных желобах. Крахмальную суспензию фильтруют на воронке Бюхнера, .промыва" ют чистой водой в количестве 1603 к массе крахмала, Полученный крахмал высушивают и,,анализируют.

Выделенный зародыш промывают, сушат и анализируют. Результаты анализа приведены в табл. 1 - 3.

П р и м е, р 2. Пробу зерна сорго в количестве 1000 г перемешивают в течение 15 мин с водой в соотношении 2р

1:2,5. Отделенное от оболочки зерно о замачивает в тецение 5 ч при 58 С в замочной воде с содержанием SOg 0 40/.

Замочную воду сливают, а зерно продолжают замачивать в течение 45 ч при

48 С и содержанием SO в замочной воде 0,05 . Замоченное зерно промывают водой для уменьшения его кислотности и подвергают дроблению в две ступени. На первой ступени достигают дробления 603 зерна с раскалыванием 4-5 ч, суспензию разбавляют до плотности 1,06 г/см и выделяют зародыш, Результаты анализов приведены в табл. 3.

35 на 2-3 ч. Затем разбавляют суспензию до плотности 1,04 г/см и выделяют оставшуюся оболочку методом флотации.

На второй ступени дробления раскалывают зерна на 4-5 ч., разбавляют суспензию до плотности 1,06 г/см и выделяют зародыш. Далее кашку подвергают тщательному измельчению с последующим отделением и промыванием мезги в четыре приема. Крахмальную суспензию подвергают рафинированию на капроновом сите и направляют на выделение

" протеина (белка) на раэмывных желобах.

Крахмальную суспензию фильтруют на воронке Бюхнера, промывают чистой водой в количестве 1603 к массе крахмала. Полученный крахмал высушивают и анализируют. Выделенный зародыш также промывают,.сушат и анализируют.

Результаты анализов приведены в табл. 1.

Пример 3. Аналогично примеру

1, пробу зерна сорго перемешивают с водой в соотношении 1;2 в течение

10 мин. Отделенное от оболочки зерно эамачивают в. течение 3 ч при 53 С.в замочной воде с содержанием SOy 0,354, замочную воду сливают, а зерно продол1 8 жают замачивать в течение 40 ч при о

45 С и содержании SO в замочной водц

0,03 ь, Замоченное зерно промывают водой для уменьшения кислотности и под- вергают дроблению в две ступени. Ка первой ступени достигают дробления

50"ь зерен с раскалыванием на 2-3 ч.

Затем разбавляют суспензию до плотности 1,03 г/см и выделяют оставшуюся оболочку методом флотации, На второй ступени дробления раскалывают зерна на 4-5 ч. и выделяют зародыш.

Результаты анализов приведены в абл. 2.

° Пример 4. Аналогично примеру

1, пробу зерна сорго перемешивают с водой в соотношении 1:2,3 в течение

12 мин. Отделениое от оболочки зерно замацивают в течение 4 ц пр> 55 С в замочной воде с содержанием $0 0,374, замочную воду сливают, а зерно продол жают замачивать в течение 42,5 ч при

46 С и содержании SOq в замочной воде

0,04 . На первой ступени дробления достигают раскалывание на 2-3 ч. 55 зерна, разбавляют суспензию qa плотности 1.,035 г/см, и выделяют оставшуюся оболочку методом флотации. На второй ступени раскалывают зерна на

Из табл. 1 - 3 видно, что выполнение способа при предлагаемых режимах позволяет получить положительный эф фект, Способ был так>не реализован при за" предельных значениях величин.

При выдерживании технологических параметров, превышающих предельные значения, снижается выход крахмала. в связи со значительной его модифика" цией кислотой, при этом увеличивается его кислотность, содержание протеина и золы. При значениях ниже предельных снижается выход крахмала из-за недостаточного разделения составных частей зерна и ослабления связей в белковокрахмальной матрице. Цвет такого крахмала ухудшается, повышается в нем содержание белка и ряда других примесей.

Использование nðåäëàгаемого способа по сравнению с известным дает возмо>нность повысить выход крахмала на 2,2° 3,0 к массе СВ зерна, снизить содер@ание золы в крахмале на 0,02-0,03 ;

Данные по способу

° °

Показатели

Предлагаемый

Известный

64,0

66,2 .

0i1Ó

0,14

0,Î!

0, 0 2

0, 9 0

Белый с красноватым отте нком

0,65

Белый

110

200

24,0

20,0

4,2

3,3

10

9 173881 к массе сухого крахмала, снизить содержание протеина на 0,20-0,254 к массе СВ крахмала, снизить кислотность крахмала и улучшить его цвет.

Формула изобретения

Способ получения крахмала из сорго, предусматривающий отделение зерна от зерновой оболочки,его замачивание, дробление, выделение зародыша, отцеживание кашки, измельчение,ее, повторное отцеживание кашки, промывание мез" ги, выделение глютена из отцеженного крахмального молока, промывку крахма!

5 ла, его обезвоживание и сушку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода крахмала и улучшения его качества, отделение зерна от зерновой оболочки осуществляют путем пеВыход крахмала

3 к массе

СВ зерна

Содержание общей золы, г к массе сухого крахмала

Содержание золы, нерастворимой в

103-ной НС1, 3 к массе сухого крахмала

Содержание протеи— на, / к массе СВ крахмала

Цвет

Количество крапин на 1 дм поверхности крахмала при рассмотрении невоору-.: женным глазом

Кислотность, мл

0,1 н. раствора

Na0H на 100 r cyxoro крахмала

Выход зародыша с шелухой, 4 к массе

СВ зерна

Содержание крахмала в зародыше, 4 к массе СВ зародыша

1 10 ремешивания зерна с водой в соотношении 1:2-1:2,5 в течение 10-15 мин с последующим удалением выделенной оболочки, при этом замачивание зерна проводят в две ступени, на первой .из которых. используют замочную воду с со," . держанием SO< 0,,35-0,433 и процесс ведут в течение 3,0-5, 0 ч при 53-58 С, а вторую ступень проводят в течение

40-45 ч при 45-48 С и содержании SO в замочной воде 0,03"0,05 ь, причем дробление проводят также в две ступе" ни, на первой из которых 50-603 зерна дробят на 2-3 части с последующим смешиванием дробленой массы с водой до достижения плотности суспензии

1, 03-1, 04 г/см и выделением из нее остатка обсрочек и затеи проводят вто. рую ступень дробления до заданной величины частиц.

1738811

Показатели

Предлагаемый Известный

65,8

64,0

0,15

0,17

0,01

0,02

0 75

Белый

Количество крапин на дм поверхности крахмала при рассмотрении невооруженным глазом . Кислотность, мл О,1 и. раствора NaOH на 100 r сухого крахмала

Выход зародыша с шелухой, 4 к массе СВ зерна

Содержание крахмала в зародыше, 3 к массе СВ зародыша

125

200

24,0

4,2

3,6

13

Показатели

Выход крахмала, к массе- СВ зерна

Содержание золы общей, к массе сухого крахмала

Содержание. золы, нерастворимой в 104-ной НС1, 3 к массе сухого крахмала

Содержание протеина, к массе СВ крахмала

Цве т.

64,0

67,0

0,17

0,02

0,01

0,70

Белый

0 90

Белый а красноватым оттенком

120

200

Выход крахмала, 3 к массе СВ зерна

Содержание золы общей, 3 к массе сухоro крахмала

Содержание золы, нерастворимой в 104-ной

НС1, к массе сухого крахмала

Содержание протеина, I к массе СВ крахмала

Цвет

Количество крапин на

1 дм поверхности крахмала при рассмотрении невооруженным глазом

Таблица 2

0,90

Белый с красноватым оттенком

Таблица 3

Данные по способу и - -Предлагаемый Извест ный

1738811

Продолжение табл. 2

Данные по способу агаемый Известн

Показатели.

Предл ый

Кислотност ь, мл 0 1 н, раствора Na0H на 100 г сухого крахмала

Выход зародыша с шелухой, 3 к массе СВ зерна

Содержание крахмала в зародыше, к массе

СВ зародыша

24,0

18,0

Составитель Г. Лошкарева

Техред М.Иоргентал Корректор С. цекмар, Редактор И. Дербак

Заказ 1976 г7 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарииа, 10I